KR102206515B1 - 고온 프로세싱을 위한 챔버 라이너 - Google Patents

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Abstract

본원에서 개시되는 실시예들은 일반적으로, 프로세싱 챔버 내의 기판들의 고온 프로세싱을 위한 챔버 라이너에 관한 것이다. 프로세싱 챔버는, 기판 지지부가 대략 650℃ 초과의 온도들까지 가열될 수 있도록, 기판 지지부를 할로겐 반응물들로부터 차폐하기 위해 불활성 최하부 퍼지 유동을 활용한다. 챔버 라이너는, 증착 동안 반응물들 및 부산물들이 기판 지지부 아래에 증착되는 것을 최하부 퍼지 유동이 제한하도록, 유동 프로파일을 제어한다. 세정 프로세스 동안, 최하부 퍼지 유동은 할로겐 반응물들이 기판 지지부와 접촉하는 것을 제한한다. 따라서, 챔버 라이너는, 퍼지 가스들을 기판 지지부의 에지 둘레에 지향시키기 위해 그리고 기판 지지부 아래에서의 그리고 에지 상에서의 증착을 감소시키기 위해, 안쪽으로 각이 지는 원뿔형 내측 표면을 포함한다.

Description

고온 프로세싱을 위한 챔버 라이너
[0001] 본원에서 설명되는 실시예들은 일반적으로, 반도체 프로세스 챔버를 위한 챔버 라이너(chamber liner) 및 챔버 라이너를 갖는 반도체 프로세스 챔버에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본원에서 개시되는 실시예들은, 대략 650℃를 초과하는 온도들을 프로세싱하면서, 챔버 컴포넌트들을 할로겐 손상(halogen damage)으로부터 차폐하기 위한 챔버 라이너에 관한 것이다.
[0002] 집적 회로들의 제조에서, 증착 프로세스들, 이를테면, 화학 기상 증착(CVD; chemical vapor deposition) 또는 플라즈마 강화 CVD 프로세스들은 반도체 기판들 상에 다양한 재료들의 막들을 증착하는 데 사용된다. 이러한 증착들은 밀폐된 프로세스 챔버 내에서 발생할 수 있다. 증착들에서 사용되는 프로세스 가스들은 기판 상에 막들을 증착하지만, 프로세스 챔버의 내부 벽들 및 다른 컴포넌트들 상에 잔류물을 또한 증착할 수 있다. 이러한 잔류물은, 챔버 내에서 더 많은 기판들이 프로세싱됨에 따라 축적되어, 입자들 및 다른 오염물들의 생성을 초래한다. 이러한 입자들 및 오염물들은 기판들 상에 증착되는 막들의 열화를 초래하여, 제품 품질 문제들을 야기할 수 있다. 프로세스 챔버들은, 챔버 컴포넌트들 상에 증착된 잔류물을 제거하기 위해 주기적으로 세정되어야 한다.
[0003] 기판에 대해, 챔버 내의 원하는 위치에 프로세싱 영역을 정의하기 위해, 챔버 내에 챔버 라이너가 배치될 수 있다. 챔버 라이너는, 프로세싱 영역에 플라즈마를 한정하는 것을 보조하도록 그리고 챔버 내의 다른 컴포넌트들이, 증착되는 재료들, 이를테면, 위에서 언급된 잔류물로 오염되는 것을 방지하는 것을 돕도록 구성될 수 있다. 프로세스 가스들은 기판 지지부 위에 공급될 수 있다. 퍼지 가스는, 프로세스 가스들이 챔버의 최하부의 영역들에 도달하여 기판 지지부 아래의 영역들에서 잔류물의 증착을 야기하는 것을 방지하기 위해, 기판 지지부 아래로부터 제공될 수 있다. 프로세스 가스 및 퍼지 가스는, 프로세스 영역으로부터 떨어져 배치된, 이를테면, 프로세스 챔버의 외측 주변부 둘레에 배치된 공통 배기부(common exhaust)를 사용하여, 프로세스 챔버로부터 제거되어, 프로세스 영역에서의 프로세스 가스와 퍼지 가스의 혼합을 방지할 수 있다. 위에서 설명된 어레인지먼트를 사용하면, 기판 위의 프로세스 영역에서 입자 형성이 발생하여, 프로세스 챔버 내에서 제조되는 제품들에 결함들을 야기할 수 있다.
[0004] 게다가, 기판 프로세싱 온도들은 통상적으로, 고온 컴포넌트들에 대한 할로겐 세정에 의한 공격적인 침식 및 부식으로 인해, 실리콘 기반 증착들에 대해 대략 400℃ 내지 대략 480℃로 제한된다(capped). 따라서, 제조가능성(manufacturability) 및 신뢰성 우려들로 인해, 최적의 막 품질이 종종 희생된다.
[0005] 따라서, 입자 형성을 방지하고 그리고/또는 현저하게 더 높은 기판 프로세싱 온도들을 허용하면서, 민감한 컴포넌트들을 할로겐 손상으로부터 차폐하기 위한, 프로세스 챔버를 위한 개선된 라이너에 대한 필요성이 존재한다.
[0006] 본원에서 개시되는 실시예들은 일반적으로, 플라즈마 프로세스 챔버 내의 유동 프로파일들을 최적화하는 데 사용되는 챔버 라이너들에 관한 것이다. 본원에서 개시되는 챔버 라이너들은, 프로세싱 챔버 내의 기판들의 고온 프로세싱을 가능하게 할 수 있다. 프로세싱 챔버는, 기판 지지부가 대략 650℃ 초과의 온도들까지 가열될 수 있도록, 기판 지지부를 할로겐 반응물들로부터 차폐하기 위해 불활성 최하부 퍼지 유동을 활용한다. 챔버 라이너는, 증착 동안 반응물들 및 부산물들이 기판 지지부 아래에 증착되는 것을 최하부 퍼지 유동이 제한하도록, 유동 프로파일을 제어한다. 세정 프로세스 동안, 최하부 퍼지 유동은 할로겐 반응물들이 기판 지지부와 접촉하는 것을 제한한다. 따라서, 챔버 라이너는, 퍼지 가스들을 기판 지지부의 에지 둘레에 지향시키기 위해 그리고 기판 지지부 아래에서의 그리고 기판의 에지 상에서의 증착을 감소시키기 위해, 안쪽으로 각이 지는(angled inwardly) 원뿔형 내측 표면을 포함한다.
[0007] 일 실시예에서, 챔버 라이너가 개시된다. 챔버 라이너는 환형 최하부 부분 ― 환형 최하부 부분은 환형 최하부 부분의 중심 영역에 개구를 정의함 ― 및 환형 최하부 부분으로부터 연장되는 측벽 부분을 포함한다. 측벽 부분은 제1 내측 표면, 제2 내측 표면, 및 제1 내측 표면과 제2 내측 표면을 연결하는 원뿔형 내측 표면을 갖는다. 제1 내측 표면은 환형 최하부 부분에 인접하고 그리고 제1 직경을 갖는다. 제2 내측 표면은 제2 직경을 갖는다. 제2 직경은 제1 직경 미만이다. 원뿔형 내측 표면은 제1 내측 표면과 제2 내측 표면 사이에서 연장되고, 제1 내측 표면으로부터 제2 내측 표면으로, 안쪽으로 각이 진다.
[0008] 다른 실시예에서, 챔버 라이너가 개시된다. 챔버 라이너는 환형 최하부 부분 ― 환형 최하부 부분은 환형 최하부 부분의 중심 영역에 개구를 정의함 ― 및 환형 최하부 부분으로부터 연장되는 측벽 부분을 포함한다. 측벽 부분은 제1 내측 표면, 제2 내측 표면, 및 원뿔형 내측 표면을 갖는다. 제1 내측 표면은 환형 최하부 부분에 인접하고 그리고 제1 직경을 갖는다. 제2 내측 표면은 제2 직경을 갖는다. 제2 직경은 제1 직경 미만이다. 원뿔형 내측 표면은 제1 내측 표면과 제2 내측 표면 사이에서 연장된다. 게다가, 원뿔형 내측 표면은 환형 최하부 부분에 의해 정의되는 수평면에 대해 대략 30° 내지 대략 75°의 각도로, 제1 내측 표면으로부터 제2 내측 표면으로, 안쪽으로 각이 진다.
[0009] 다른 실시예에서, 프로세싱 챔버가 개시된다. 프로세싱 챔버는 프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디, 프로세싱 볼륨 내에 배치된 기판 지지부, 및 프로세싱 볼륨 내에서 기판 지지부에 인접하게 배치된 라이너를 포함한다. 라이너는 환형 최하부 부분 ― 환형 최하부 부분은 환형 최하부 부분의 중심 영역에 개구를 정의함 ― 및 환형 최하부 부분으로부터 연장되는 측벽 부분을 포함한다. 측벽 부분은 제1 내측 표면, 제2 내측 표면, 및 원뿔형 내측 표면을 갖는다. 제1 내측 표면은 환형 최하부 부분에 인접하고 그리고 제1 직경을 갖는다. 제2 내측 표면은 제2 직경을 갖는다. 제2 직경은 제1 직경 미만이다. 원뿔형 내측 표면은 제1 내측 표면과 제2 내측 표면 사이에서 연장되고, 제1 내측 표면으로부터 제2 내측 표면으로, 안쪽으로 각이 진다.
[0010] 본 개시내용의 상기 열거된 특징들이 상세히 이해될 수 있는 방식으로, 앞서 간략히 요약된 본 개시내용의 보다 구체적인 설명이 실시예들을 참조로 하여 이루어질 수 있는데, 이러한 실시예들의 일부는 첨부된 도면들에 예시되어 있다. 그러나, 첨부된 도면들은 본 개시내용의 단지 전형적인 실시예들을 예시하는 것이므로 본 개시내용의 범위를 제한하는 것으로 간주되지 않아야 한다는 것이 주목되어야 하는데, 이는 본 개시내용이 다른 균등하게 유효한 실시예들을 허용할 수 있기 때문이다.
[0011] 도 1a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 상승된 포지션의 기판 지지부 둘레에 배치된 챔버 라이너를 포함하는 프로세스 챔버의 측단면도이다.
[0012] 도 1b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 하강된 포지션의 기판 지지부 둘레에 배치된 챔버 라이너를 포함하는 프로세스 챔버의 측단면도이다.
[0013] 도 2a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 챔버 라이너의 측단면도이다.
[0014] 도 2b는 본 개시내용의 다른 실시예에 따른, 챔버 라이너의 일부의 확대된 측단면도이다.
[0015] 이해를 촉진시키기 위해, 도면들에 대해 공통적인 동일한 엘리먼트들을 가리키기 위해 가능한 경우 동일한 도면부호들이 사용되었다. 일 실시예에서 개시된 엘리먼트들은, 구체적 언급 없이도 다른 실시예들 상에서 유리하게 활용될 수 있는 것으로 고려된다.
[0016] 본원에서 개시되는 실시예들은 일반적으로, 프로세싱 챔버 내의 기판들의 고온 프로세싱을 위한 챔버 라이너에 관한 것이다. 프로세싱 챔버는, 기판 지지부가 대략 650℃ 초과의 온도들까지 가열될 수 있도록, 기판 지지부를 할로겐 반응물들로부터 차폐하기 위해 불활성 최하부 퍼지 유동을 활용한다. 챔버 라이너는, 증착 동안 반응물들 및 부산물들이 기판 지지부 아래에 증착되는 것을 최하부 퍼지 유동이 제한하도록, 유동 프로파일을 제어한다. 세정 프로세스 동안, 최하부 퍼지 유동은 할로겐 반응물들이 기판 지지부와 접촉하는 것을 제한한다. 따라서, 챔버 라이너는, 퍼지 가스들을 기판 지지부의 에지 둘레에 지향시키기 위해 그리고 기판 지지부 아래에서의 그리고 에지 상에서의 증착을 감소시키기 위해, 안쪽으로 각이 지는 원뿔형 내측 표면을 포함한다.
[0017] 도 1a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 상승된 포지션(117)의 기판 지지부(120) 둘레에 배치된 챔버 라이너(130)를 포함하는 프로세스 챔버(100)의 측단면도이다. 도 1b는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 하강된 포지션(118)의 기판 지지부(120) 둘레에 배치된 챔버 라이너(130)를 포함하는 프로세스 챔버(100)의 측단면도이다. 도 1a 및 1b뿐만 아니라 그 아래에 도시된 도 2a 및 2b의 단면도들은 횡-단면도들이어서, 도면의 평면 뒤의 부분들 또는 그러한 평면을 통한 다른 깊이들에서의 부분들은 명확성을 위해 도면들에 도시되지 않는다. 예컨대, 도 1a는 프로세스 키트의 추가의 부분들을 더 포함할 수 있지만, 도면을 혼란스럽게 하지 않고 아래에서 논의되는 프로세스 가스 및 퍼지 가스의 가스 유동을 이해하기 더 용이하게 하기 위해, 소정의 부분들이 생략되었다.
[0018] 챔버 라이너(130)는, 챔버 컴포넌트들 상의 입자 증착을 감소시키고 그리고 퍼지 가스가 기판 지지부(120) 위의 프로세스 볼륨(109)에 진입하는 것을 방지하도록 구성되며, 이는 유리하게, 결함들을 감소시키고 서비스 인터벌(service interval)을 증가시킨다. 챔버 라이너(130)는, 증착 동안 반응물들 및/또는 부산물들이 기판 지지부(120) 아래에 증착되는 것을 최하부 퍼지 유동이 제한하도록, 퍼지 가스의 유동 프로파일을 제어한다. 단지 예로서, 퍼지 가스들은 특히 불활성 가스들 및/또는 O2를 포함할 수 있다.
[0019] 프로세스 챔버(100)는 챔버 바디(102)를 포함하며, 챔버 바디(102)는, 하나 또는 그 초과의 측벽들(104), 최하부(106), 및 측벽들(104) 상에 배치된 리드(108)를 갖는다. 측벽들(104), 최하부(106), 및 리드(108)는 프로세스 챔버(100)의 내부 볼륨(110)을 정의한다. 프로세스 챔버(100)는 가스 분배 플레이트(112) 및 기판 지지부(120)를 포함한다. 상승된 포지션(117)의 기판 지지부(120)(도 1a)와 가스 분배 플레이트(112) 사이의 영역은 프로세스 볼륨(109)에 의해 정의된다. 가스 분배 플레이트(112)는 프로세스 가스 소스(111)로부터 프로세스 볼륨(109)으로 프로세스 가스들을 공급한다. 프로세스 챔버(100)는, 플라즈마 소스를 포함하는 챔버와 같은 플라즈마 챔버(예컨대, RF-핫 가스(hot gas) 분배 플레이트와 용량성으로 커플링된 플라즈마 챔버) 또는 원격 플라즈마 소스(RPS; remote plasma source)에 연결된 챔버일 수 있다.
[0020] 기판 지지부(120)는 내부 볼륨(110) 내에 배치된다. 기판 지지부(120)는 세라믹 재료, 이를테면, 알루미늄 나이트라이드로 형성될 수 있다. 기판 지지부(120)는, 정전 척, 세라믹 바디, 히터, 진공 척, 서셉터, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 기판 지지부(120)는, 프로세싱 동안 기판(50)을 수용하고 지지하는 기판 지지 표면(122)을 갖는다. 세정 프로세스 동안, 기판 지지부(120)의 기판 지지 표면(122)은 아래에 놓인 기판 지지부(120)를 보호하기 위해 커버 기판을 수용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 커버 기판은 내할로겐성 재료(halogen resistant material)를 포함할 수 있다. 기판 지지부(120)는, 프로세스 챔버(100)의 최하부(106) 아래의 리프트 메커니즘(115)에 커플링되는 지지 샤프트(121)에 커플링된다. 프로세스 챔버의 최하부(106) 아래에 있는 지지 샤프트(121)의 부분 둘레에 벨로우즈(116)가 배치되어서, 지지 샤프트(121)를 외부 환경으로부터 격리시킬 수 있다. 리프트 메커니즘(115)은 상승된 포지션(117)(도 1a 참조)과 하강된 포지션(118)(도 1b 참조) 사이에서 기판 지지부(120)를 이동시키도록 구성된다. 기판 지지부(120)는 기판(50)의 프로세싱을 위해 상승된 포지션(117)에 위치될 수 있다. 하강된 포지션(118)에서, 기판(50)을 프로세스 챔버(100) 내에 위치시키기 위해, 이를테면, 기판(50)을 기판 지지부(120) 위로 연장되는 리프트 핀들(도시되지 않음) 상에 위치시키기 위해, 로봇 또는 다른 이송 메커니즘이 사용될 수 있다.
[0021] 기판 지지부(120)는 최하부 표면(124) 및 외측 표면(126)을 더 포함한다. 일부 실시예들에서, 기판 지지부(120)의 외측 표면은 각이 질 수 있다. 각진 외측 표면은 최하부 표면(124)으로부터 외측 표면(126)으로 바깥쪽으로 연장될 수 있다.
[0022] 프로세스 챔버(100)의 프로세싱 또는 세정 동안, 퍼지 가스가 프로세스 챔버(100)에 공급될 수 있다. 퍼지 가스는 퍼지 가스 소스(113)로부터 퍼지 가스 라인(114)을 통해 공급될 수 있다. 일부 실시예들에서, 퍼지 가스 라인(114)은, 리프트 메커니즘(115)에 의한 기판 지지부(120)의 이동 동안, 벨로우즈 내에 정압(positive pressure)을 유지하기 위해, 벨로우즈(116)를 통해 프로세스 챔버(100)에 커플링될 수 있다. 퍼지 가스는 산소 또는 불활성 가스, 이를테면, 질소 또는 아르곤일 수 있다. 퍼지 가스는, 가스 분배 플레이트(112)로부터의 프로세스 가스들이 기판 지지부(120) 아래의 내부 볼륨(110)의 부분들(portions)에 진입하고 그리고 기판 지지부(120) 아래의 컴포넌트들 중 임의의 컴포넌트 상에 증착되는 것을 방지하는 것을 돕는다. 기판 지지부(120) 아래의 프로세스 가스들에 대한 방지는 기판 지지부(120) 아래의 컴포넌트들의 불필요한 세정을 회피한다. 따라서, 퍼지 가스를 사용하는 것은 전체 세정 시간을 감소시키고 프로세스 챔버(100)의 스루풋(throughput)을 증가시킨다.
[0023] 챔버 라이너(130)는 프로세스 볼륨(109) 내의 기판 지지부(120)에 인접하게 배치된다. 일부 실시예들에서, 챔버 라이너(130)는 기판 지지부(120) 및 지지 샤프트(121)를 둘러쌀 수 있다. 챔버 라이너(130)는 기판 지지부(120)와 측벽들(104) 사이에 배치될 수 있다. 챔버 라이너(130)는, 프로세스 챔버(100)의 프로세싱 및 세정 동안, 에너자이징된(energized) 가스들로부터 프로세스 챔버(100)의 측벽들(104)을 보호한다. 챔버 라이너(130)는 환형 최하부 부분(136), 및 측벽 부분(138)을 포함한다. 환형 최하부 부분(136)은 중심 영역(140)에 개구(139)를 정의하며, 개구(139)를 통하는 퍼지 가스 유입구(119)는 퍼지 가스가 제1 갭(181)을 통해 위로 유동하는 것을 가능하게 할 수 있다. 측벽 부분(138)은 환형 최하부 부분(136)으로부터 바깥쪽으로 연장된다. 도 1a 및 1b에 도시된 바와 같이, 측벽 부분(138)은 환형 최하부 부분(136)으로부터 기판 지지부(120)를 향해 반경방향 바깥쪽으로 연장된다. 챔버 라이너(130)는 플루오린과 반응하지 않는 재료로 형성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 챔버 라이너(130)는, 석영 재료, Al2O3 재료, 세라믹 코팅된 알루미늄 재료, 스테인리스 강 재료, 또는 이들의 조합들 및 혼합물들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 챔버 라이너(130)는 기판 지지부(120)의 적어도 일부 및/또는 지지 샤프트(121)의 적어도 일부를 둘러싸는(즉, 360°) 연속적인 표면을 형성할 수 있다. 다른 실시예들에서, 챔버 라이너(130)의 부분들 사이에 하나 또는 그 초과의 갭들이 존재하여 다른 컴포넌트들을 수용할 수 있지만, 챔버 라이너(130)는 여전히, 기판 지지부(120) 및 지지 샤프트(121)를 실질적으로 둘러쌀 수 있다.
[0024] 도 2a는 본 개시내용의 일 실시예에 따른, 챔버 라이너(130)의 측단면도이다. 도 2b는, 챔버 라이너(130)의 추가의 세부사항들이 도시되는 것을 가능하게 하는, 챔버 라이너(130)의 일부의 확대된 측단면도이다.
[0025] 도시된 바와 같이, 챔버 라이너(130)의 측벽 부분(138)은 제1 내측 표면(160) 및 제2 내측 표면(162)을 포함한다. 제1 내측 표면(160)은 환형 최하부 부분(136)에 인접한다. 제1 내측 표면(160) 및 제2 내측 표면(162)은 환형 최하부 부분(136)에 의해 정의되는 수평면에 대해 실질적으로 수직일 수 있다.
[0026] 도 2a에 도시된 바와 같이, 제1 내측 표면(160)은 제1 직경(D1)을 갖는다. 도 2a에 또한 도시된 바와 같이, 제2 내측 표면(162)은 제2 직경(D2)을 갖는다. 제2 직경(D2)은 제1 직경(D1) 미만이다. 예컨대, 일부 실시예들에서, 제1 직경(D1)은 대략 13.3 인치 내지 대략 14.0 인치, 이를테면, 대략 13.5 인치일수 있는 한편, 제2 직경(D2)은 대략 12.0 인치 내지 대략 13.29 인치, 이를테면, 대략 13.1 인치일 수 있다. 측벽 부분(138)은 원뿔형 내측 표면(164)을 더 포함한다. 원뿔형 내측 표면(164)은 제1 내측 표면(160)과 제2 내측 표면(162) 사이에서 연장된다. 원뿔형 내측 표면(164)은 제1 내측 표면(160)으로부터 제2 내측 표면(162)으로 안쪽으로 각이 진다. 일부 실시예들에서, 원뿔형 내측 표면(164)은 각도(A)로 배향된다. 각도(A)는 수평면(예컨대, X-Y 평면)으로부터 대략 20° 내지 대략 80°, 이를테면, 수평면으로부터 대략 40° 내지 대략 75°의 범위일 수 있다. 일부 실시예들에서, 수평면은 환형 최하부 부분(136)에 의해 정의될 수 있다. 원뿔형 내측 표면(164)의 직경은 제1 내측 표면(160)으로부터 제2 내측 표면(162)으로 점진적으로 감소될 수 있다.
[0027] 측벽 부분(138)은 제1 외측 표면(168) 및 제2 외측 표면(170)을 더 포함한다. 제1 외측 표면(168)은 제1 외측 표면(168) 내에 배치된 노치(notch)(166)를 포함한다. 제2 외측 표면(170)은 각이 질 수 있고, 일부 실시예들에서, 제2 외측 표면(170)은 중심 영역(140)의 개구(139)를 향해 안쪽으로 각이 질 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 외측 표면은, 환형 최하부 부분(136)에 의해 정의되는 수평면에 대해 대략 20° 내지 대략 80°, 예컨대 대략 30° 내지 대략 65°, 이를테면, 대략 38°의 각도(B)로 안쪽으로 각이 진다. 다른 실시예들에서, 제2 외측 표면(170)은 측벽 부분(138)의 원뿔형 내측 표면(164)과 실질적으로 평행하게 각이 질 수 있다.
[0028] 본 개시내용의 이점들은, 650℃를 초과하는 프로세싱 온도가 있을 수 있도록 할로겐 손상으로부터 민감한 컴포넌트들을 차폐하여, 막 품질 및 특성들을 증가시키고 개선시키는 것을 포함한다.
[0029] 테스트가 수행되었으며, 결과들은, 기판 지지부의 에지에 도달할 때까지 기판 지지부를 차폐하기 위해 테스트 기판이 활용되었을 때, 기판의 에지에서 또는 기판의 에지 근처에서 NF3 프랙션에서 거의 70%의 감소를 표시하였다. 추가의 테스트는, 대략 480℃의 프로세싱 온도에서, 거의 5000개 내지 10000개의 기판들이 세정들 사이에서 프로세싱될 수 있는 한편, 대략 550℃의 프로세싱 온도에서, 거의 2000개의 기판들이 세정들 사이에서 프로세싱될 수 있다는 것을 표시하였다. 더욱이, 대략 650℃의 프로세싱 온도에서, 거의 100개의 기판들이 세정들 사이에서 프로세싱될 수 있다.
[0030] 요약하면, 본원에서 개시되는 실시예들은, 프로세싱 챔버 내의 기판들의 고온 프로세싱을 위한 챔버 라이너에 관한 것이다. 프로세싱 챔버는, 기판 지지부가 대략 650℃ 초과의 온도들까지 가열될 수 있도록, 기판 지지부를 할로겐 반응물들로부터 차폐하기 위해 불활성 최하부 퍼지 유동을 활용한다. 챔버 라이너는, 증착 동안 반응물들 및 부산물들이 기판 지지부 아래에 증착되는 것을 최하부 퍼지 유동이 제한하도록, 유동 프로파일을 제어한다. 세정 프로세스 동안, 최하부 퍼지 유동은 할로겐 반응물들이 기판 지지부와 접촉하는 것을 제한한다. 따라서, 챔버 라이너는, 퍼지 가스들을 기판 지지부의 에지 둘레에 지향시키기 위해 그리고 기판 지지부 아래에서의 그리고 에지 상에서의 증착을 감소시키기 위해, 안쪽으로 각이 지는 원뿔형 내측 표면을 포함한다.
[0031] 전술한 바가 본 개시내용의 실시예들에 관한 것이지만, 본 개시내용의 다른 그리고 추가적인 실시예들이, 본 개시내용의 기본적인 범위를 벗어나지 않으면서 고안될 수 있고, 본 개시내용의 범위는 다음의 청구항들에 의해 결정된다.

Claims (19)

  1. 챔버 라이너(chamber liner)로서,
    환형 최하부 부분 ― 상기 환형 최하부 부분은 상기 환형 최하부 부분의 중심 영역에 개구를 정의함 ―; 및
    상기 환형 최하부 부분으로부터 연장되는 측벽 부분을 포함하며,
    상기 측벽 부분은,
    제1 외경, 제1 내경, 및 제1 내측 표면을 갖는 제 1 측벽 부분;
    제2 외경, 제2 내경, 및 제2 내측 표면을 갖는 제 2 측벽 부분 ― 상기 제2 외경은 상기 제1 외경보다 크고, 그리고 상기 제1 측벽 부분은 상기 제2 측벽 부분과 상기 환형 최하부 사이에 배치되며, 상기 제2 내측 표면은 상기 제2 측벽 부분이 프로세싱 동안 기판 지지부 위에 배치되는 프로세싱 영역을 정의하도록 구성되며, 상기 제2 내경은 상기 제1 내경보다 작음 ―; 및
    상기 제1 내측 표면과 상기 제2 내측 표면 사이에서 연장되는 원뿔형 내측 표면;을 갖고,
    상기 원뿔형 내측 표면은 상기 제1 내측 표면으로부터 상기 제2 내측 표면으로, 안쪽으로 각이 지는(angled inwardly),
    챔버 라이너.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 환형 최하부 부분 및 상기 측벽 부분은, 각각 석영 재료, Al2O3 재료, 세라믹 코팅된 알루미늄 재료, 스테인리스 강 재료, 또는 이들의 조합들 및 혼합물들의 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는,
    챔버 라이너.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 측벽 부분은 제1 외측 표면 내에 배치된 노치(notch)를 갖는 제 1 외측 표면을 더 포함하는,
    챔버 라이너.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 측벽 부분은 제1 외측 표면 및 제2 외측 표면을 더 포함하고,
    상기 제2 외측 표면은 상기 측벽 부분의 상단 표면(top surface)을 정의하고, 상기 측벽 부분의 상단 표면은 상기 제2 내측 표면으로부터 상기 제1 외측 표면으로 중단없이 연장되고 각이 지는,
    챔버 라이너.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 외측 표면은 상기 제1 외측 표면으로부터 상기 제2 내측 표면으로 중단없이 각이 지는,
    챔버 라이너.
  6. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 외측 표면은 상기 환형 최하부 부분에 의해 정의된 수평 평면에 대해 30° 내지 75°의 각도로 각이 지는,
    챔버 라이너.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제2 외측 표면은 상기 측벽 부분의 원뿔형 내측 표면에 평행한,
    챔버 라이너.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 내측 표면 및 제2 내측 표면은 상기 환형 최하부 부분에 의해 정의된 수평 평면에 대해 실질적으로 수직한,
    챔버 라이너.
  9. 챔버 라이너로서,
    환형 최하부 부분 ― 상기 환형 최하부 부분은 상기 환형 최하부 부분의 중심 영역에 개구를 정의함 ―; 및
    상기 환형 최하부 부분으로부터 연장되는 측벽 부분을 포함하며,
    상기 측벽 부분은,
    제1 직경을 갖는 제1 내측 표면;
    제2 직경을 갖는 제2 내측 표면 ― 상기 제2 직경은 상기 제1 직경보다 작고, 상기 제1 내측 표면은 상기 제2 내측 표면과 상기 환형 최하부 부분 사이에 배치됨 ―;
    상기 제1 내측 표면과 상기 제2 내측 표면 사이에서 연장되는 원뿔형 내측 표면 ― 상기 원뿔형 내측 표면은 상기 환형 최하부 부분에 의해 정의되는 수평면에 대해 45° 내지 75°의 각도로, 상기 제1 내측 표면으로부터 상기 제2 내측 표면으로, 안쪽으로 각이 짐 ―; 및
    제1 외측 표면 및 제2 외측 표면;을 갖고, 상기 제2 외측 표면은 상기 측벽 부분의 상단 표면을 정의하고, 상기 측벽 부분의 상단 표면은 상기 제2 내측 표면으로부터 상기 제1 외측 표면으로 중단없이 연장되고 각이 지는,
    챔버 라이너.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 환형 최하부 부분 및 상기 측벽 부분은, 각각 석영 재료, Al2O3 재료, 세라믹 코팅된 알루미늄 재료, 스테인리스 강 재료, 또는 이들의 조합들 및 혼합물들의 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는,
    챔버 라이너.
  11. 제9 항에 있어서,
    상기 측벽 부분은 제1 외측 표면 내에 배치된 노치를 더 포함하는,
    챔버 라이너.
  12. 제9 항에 있어서,
    상기 제2 외측 표면은 상기 제2 내측 표면으로부터 상기 제1 외측 표면으로 하방으로 각이 지는,
    챔버 라이너.
  13. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 외측 표면은 상기 환형 최하부 부분에 의해 정의되는 수평면에 대해 30° 내지 75°의 각도로 상기 제2 내측 표면으로부터 상기 제1 외측 표면으로 하방으로 각이 지는, 챔버 라이너.
  14. 제12 항에 있어서,
    상기 제2 외측 표면은 상기 측벽 부분의 원뿔형 내측 표면과 평행한,
    챔버 라이너.
  15. 제12 항에 있어서,
    상기 제1 내측 표면 및 상기 제2 내측 표면은 상기 환형 최하부 부분에 의해 정의되는 수평면에 대해 실질적으로 수직인,
    챔버 라이너.
  16. 프로세싱 챔버로서,
    프로세싱 볼륨을 정의하는 챔버 바디;
    상기 챔버 바디의 최하부 벽 내의 개구를 관통하여 배치된 지지 샤프트를 갖는, 상기 프로세싱 볼륨 내에 배치된 기판 지지부; 및
    상기 프로세싱 볼륨 내에 배치된 라이너;를 포함하며,
    상기 라이너는,
    환형 최하부 부분 ― 상기 환형 최하부 부분은 상기 환형 최하부 부분의 중심 영역에 개구를 정의하고, 상기 지지 샤프트는 상기 개구 내에 위치되도록 구성됨 ―; 및
    상기 환형 최하부 부분으로부터 연장되는 측벽 부분;을 포함하며,
    상기 측벽 부분은,
    제1 직경을 갖는 제1 내측 표면;
    제2 직경을 갖는 제2 내측 표면 ― 상기 제2 직경은 상기 제1 직경보다 작고, 상기 제1 내측 표면은 상기 제2 내측 표면과 상기 환형 최하부 부분 사이에 배치됨 ―;
    상기 제1 내측 표면과 상기 제2 내측 표면 사이에서 연장되는 원뿔형 내측 표면 ― 상기 원뿔형 내측 표면은 상기 제1 내측 표면으로부터 상기 제2 내측 표면으로, 안쪽으로 각이 짐 ―; 및
    제1 외측 표면 및 제2 외측 표면;을 갖고, 상기 제2 외측 표면은 상기 측벽 부분의 상단 표면을 정의하고, 상기 측벽 부분의 상단 표면은 상기 제2 내측 표면으로부터 상기 제1 외측 표면으로 중단없이 연장되고 각이 지는,
    프로세싱 챔버.
  17. 제16 항에 있어서,
    상기 환형 최하부 부분 및 상기 측벽 부분은, 각각 석영 재료, Al2O3 재료, 세라믹 코팅된 알루미늄 재료, 스테인리스 강 재료, 또는 이들의 조합들 및 혼합물들의 그룹으로부터 선택되는 재료를 포함하는,
    프로세싱 챔버.
  18. 제16 항에 있어서,
    상기 원뿔형 내측 표면은 상기 환형 최하부 부분에 의해 정의되는 수평면에 대해 45° 내지 75°의 각도로 각이 지는,
    프로세싱 챔버.
  19. 제16 항에 있어서,
    상기 제2 외측 표면은 상기 제2 내측 표면으로부터 상기 제1 외측 표면으로 하방으로 각이 지는,
    프로세싱 챔버.
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